开关电源是一种利用现代电力电子技术，通过控制开关管开通和关断的时间比率，来维持稳定输出电压的电源装置 12。以下是其详细介绍：
工作原理
输入整流滤波：将交流电通过整流桥整流成直流电，再通过滤波电容将直流电中的纹波滤除，得到较为平滑的直流电压3。
高频逆变：通过控制电路使开关管按照一定的频率进行开关动作，将直流电转换为高频脉冲电压3。
变压器降压：高频脉冲电压通过高频变压器进行降压，将高压脉冲转换为适合输出的低压脉冲3。
输出整流滤波：低压脉冲经过整流二极管整流成直流电，再通过滤波电容进行滤波，得到平滑的直流输出电压3。
反馈控制：通过采样输出电压，并将其与设定的基准电压进行比较，产生误差信号。该误差信号经过控制电路处理后，调整开关管的导通时间，从而实现对输出电压的稳定控制3。
特点
高效率：开关电源的工作频率较高，开关管在导通和关断时的损耗相对较小，因此效率可以达到很高的水平，通常在 80% 以上，甚至可以达到 90% 以上 3。
体积小、重量轻：由于工作频率高，变压器和滤波电容的体积可以大大减小，使得开关电源的整体体积和重量得以降低，有利于电子设备的小型化和轻量化 3。
宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，这使得它在不同的电源环境下都能正常工作，具有较强的通用性 3。
良好的输出特性：开关电源可以提供稳定的输出电压和电流，输出纹波较小，能够满足各种电子设备对电源质量的要求 3。
安全可靠： 采用了多种保护措施，如过流保护、过压保护、短路保护等，以确保其在各种异常情况下都能安全稳定地工作。此外，还具有良好的电磁兼容性，能够减少对周围电子设备的干扰 1。
分类
按输入与输出之间是否有电气隔离：可分为隔离式 DC/DC 转换器和非隔离式 DC/DC 转换器 。
按有源功率器件的个数：隔离式 DC/DC 转换器单管的有正激式和反激式两种；双管有双管正激式、双管反激式、推挽式和半桥式四种；四管是全桥 DC/DC 转换器。非隔离式 DC/DC 转换器，按有源功率器件的个数，可分为单管、双管和四管三类 。
按能量的传输：有单向传输和双向传输两种 。
按开关管的控制方式：可分为自激式和他控式 。
按开关条件：可分为硬开关和软开关两种 。
组成部分
主电路：包括冲击电流限幅、输入滤波器、整流与滤波、逆变、输出整流与滤波等部分 。
控制电路：一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定；另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施 。
检测电路：提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据 。
辅助电源：实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM 等芯片）工作供电 。
应用领域
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、led 照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域 。在消费电子领域如手机、平板电脑、笔记本电脑、电视机等设备中，开关电源为这些设备提供稳定电源供应；在工业控制领域，为工业自动化设备、数控机床、机器人等提供可靠电力支持；通信领域的交换机、路由器、基站等通信设备也需要开关电源提供高质量电源；医疗设备领域如心电图机、血压计、输液泵等对电源稳定性和安全性要求高的设备，开关电源能提供可靠保障；新能源领域如太阳能光伏发电、风力发电中，用于将不稳定的直流电转换为稳定的直流电以便后续存储和使用 3。
发展趋势
高频化：提高开关频率可以进一步减小变压器和滤波器的体积，从而进一步缩小电源尺寸，同时提高电源的响应速度和动态性能 1。
集成化：将开关电源的各个部分进行集成化设计，可以简化电源结构，提高可靠性和稳定性，降低生产成本和维修成本 1。
智能化：通过引入智能控制算法和传感器技术，实现开关电源的智能化管理，如实时监测电源状态、自动调节输出电压和电流、故障预警和诊断等 1。
绿色化：采用高效能材料、优化电源设计、提高能源利用率等，以符合全球对绿色环保的要求 1。
模块化：模块化设计可使用户根据实际需求选择不同的模块进行组合，满足不同的应用需求，使开关电源更加灵活和可扩展 1。